鋼鐵的化學熱處理可按進行擴散時的基本組織，區(qū)分為鐵素體化學熱處理和奧氏體化學熱處理。前者的擴散溫度低于鐵氮共析溫度，如滲氮、滲硫、硫氮共滲、氧氮共滲等，這些工藝又可稱為低溫化學熱處理;后者是在臨界溫度以上擴散，如滲碳、滲硼、滲鋁、碳氮共滲等，這些工藝均屬高溫化學熱處理范圍。

　　滲碳是使碳原子滲入鋼制工件表層的化學熱處理工藝。滲碳后，工件表面含碳量一般高于0.8%。淬火并低溫回火后，在提高硬度和耐磨性的同時，心部能保持相當高的韌性，可承受沖擊載荷，疲勞強度較高。但缺點是處理溫度高，工件畸變大。

　　井式爐滲碳處理是具體的過程：

1、開爐前的準備

　　(1)檢查爐蓋的升降機構、風扇的運行情況及潤滑狀況是否良好。

　　(2)檢查設備電器部分是否正常，爐蓋接地是否良好，電熱元件是否有短路或斷路現象。

　　(3)檢查爐溫儀表和熱電偶是否正常。

　　(4)檢查滴油器或氣體流量計是否完好正常。

　　(5)爐蓋的風扇軸承處若已改裝成循環(huán)冷卻水冷卻結構，檢查冷卻水循環(huán)是否正常。

　　(6)清掃爐罐內的積灰，檢查爐罐有否裂紋等不正�，F象，并清理好管路上其他部位。

　　(7)檢查各閥門是否處于關閉狀態(tài)，有無泄漏現象。

　　(8)檢查起吊設備及吊具是否齊全完好。

　　(9)檢查爐蓋密封材料是否齊全完好。

　　(10)準備工具和夾具。

　　(11)儲備好輔助材料，如煤油、甲醇、試樣和其他材料等。

　　(12)準備好滅火器材。

　　(13)升溫前用壓縮空氣吹掃爐罐。

　　(14)升溫時爐蓋螺栓不許擰緊。

2、烘爐及升溫

　　(1)調整儀表至工藝規(guī)定的溫度，打開小開關，合閘送電。

　　(2)新爐或大修后的爐子，按設備說明書規(guī)定的烘爐曲線或工藝進行烘爐。

　　(3)短期停爐的爐子，其升溫工藝曲線有兩種

　　1)60KW以下的爐子，一般情況下可以直接升溫到工作溫度。

　　2)60KW以上的爐子，可按在室溫放置2-3晝夜，經電工用500V兆歐表檢查三相電熱元件對地(爐外殼)的電阻應大于0.5MΩ方可送電，并按以下工藝通電烘烤：

　　1)100-200℃15-20h爐門打開

　　2)300-400℃8-10h爐門打開

　　3)550-600℃8h爐門關閉打開風機

　　4)750-800℃8h爐門關閉打開風機

　　(3)烘爐及升溫時，爐子開始升溫后，風扇軸承要通冷卻循環(huán)水。

3、井式爐工作

　　(1)新爐或大修后的爐罐滲碳工藝，參考氣體滲碳工藝進行。

　　(2)短期停爐的爐罐滲碳工藝，參閱氣體滲碳工藝進行。

　　(3)裝爐技術要求

　　1)裝爐前，要切斷電源，關閉滴油器或進氣管流量計閥門，停止供應滴注劑或其他滲入氣氛，打開爐蓋。

　　2)裝爐時，要吊準料筐耳朵在爐罐正中放平穩(wěn)，上下對準，不得有傾斜及間隙。

　　3)裝爐后，盡快蓋好爐蓋和恢復好爐子的密封性，并接通電源，滴入滲碳劑，及時放入爐內2-3根中間試樣。

　　(4)滲碳，工件滲碳工藝，參閱#)*“氣體滲碳工藝”進行。

　　(5)出爐的技術要求

　　1)準備好出爐用的吊具，戴好勞動保護用品。

　　2)關閉滴油器和爐氣管路上各閥門，關閉風扇，切斷電源。

　　3)打開試樣孔及排氣孔閥門。

　　4)啟動爐蓋、吊車和吊具，對準料筐耳朵起吊，不準斜吊料筐。

4、停爐

　　(1)直接降溫的爐子，爐溫降至400℃停風扇，降至200℃以下或室溫停冷卻循環(huán)水。

　　(2)保溫待用的爐子，可降至300℃保溫，爐內應滴人少量滲碳劑或通人保護氣體。

5、操作注意事項

　　(1)經常檢查儀表的指示溫度是否正常，檢查周期為15min。

　　(2)經常檢查爐子的壓力、液體滴注劑滴量，排氣管是否堵塞，循環(huán)冷卻水是否暢通。

　　(3)爐子最高使用溫度不得超過設計溫度。

　　(4)爐溫低于750℃禁止向爐內滴入液體滴注劑或送入保護氣。

　　(5)定期加潤滑油，每天至少一次。

　　(6)爐罐、電熱元件和風扇護板要定期檢查，滴油器和排氣管要定期清理。

　　(7)每季度核對控溫儀表一次，每半年核對熱電偶一次。

　　(8)出爐一定要平穩(wěn)，嚴禁料筐撞碰爐罐。

　　碳在鋼中主要有兩種存在形式，一是溶入鐵中與鐵形成固溶體(兩種以上化學組分互相溶解而形成的均勻固相);另一是與鐵形成鐵碳化合物，稱滲碳體(Fe3C)，其硬度高、脆性大。碳溶于α鐵中形成的固溶體稱鐵素體;溶于γ鐵中形成的固溶體稱奧氏體，其最大溶解度為2.11%。鋼在冷卻過程中，過飽和的奧氏體將發(fā)生分解，形成鐵素體和滲碳體。鐵素體和滲碳體組成的呈片狀相間排列的混合物稱珠光體。一般碳素鋼在室溫下的金相組織由鐵素體、珠光體和滲碳體組成。

　　滲碳體的分子式為Fe₃C，它是一種具有復雜晶格結構的間隙化合物。

　　滲碳體的含碳量為6.69%;熔點為1227℃左右;不發(fā)生同素異晶轉變;但有磁性轉變，滲碳體在230℃以下具有弱鐵磁性，而在230℃以上則失去鐵磁性;滲碳體硬度很高(相當于HB800)，而塑性和沖擊韌性幾乎等于零，脆性極大。

　　滲碳體不易受硝酸酒精溶液的腐蝕，在顯微鏡下呈白亮色，但受堿性苦味酸鈉的腐蝕，在顯微鏡下呈黑色。滲碳體的顯微組織形態(tài)很多，在鋼和鑄鐵中與其他相共存時呈片狀、粒狀、網狀或板狀。

　　滲碳體是碳鋼中主要的強化相，它的形狀與分布對鋼的性能有很大的影響。同時Fe₃C又是一種介(亞)穩(wěn)定相，在一定條件下會發(fā)生分解。